Електричний струм у газах.

Види самостійних газових розрядів

Види самостійного газового розряду

Тліючий розрядТліючий розрядПриєднаємо електроди до джерела постійного струму з напругою кілька тисяч вольт і будемо поступово відкачувати з трубки повітря. При атмосферному тиску газ усередині трубки залишається темним, так як прикладена напруга в кілька тисяч вольт недостатньо для того, щоб пробити довгий газовий проміжок. Однак коли тиск газу достатньо знизиться, у трубці спалахує світиться розряд. Він має вигляд тонкого шнура (в повітрі - малинового кольору, в інших газах - інших кольорів), що з'єднує обидва електроди. У цьому стані газовий стовп добре проводить електрику.

Формується, як правило, при низькому тиску газу(десяті й соті частки мм рт. ст.) та малому струмі. Типовим прикладом тліючого розряду є світіння неонової лампи.

Для збудження тліючого розряду напруга між електродами повинна складати всього лише кілька сотень вольтів, а іноді й менше.

ГелійГелій

НеонНеон

КсеноКсенонн

АргонАргон

КриптонКриптон

Тліючий розряд широко використовується в багатьох областях техніки, але найактивніше — у виготовленні світних трубок для реклам, ламп денного світла і при напилюванні металів.

Застосування тліючого Застосування тліючого розрядурозряду

Дуговий розрядДуговий розрядВид самостійного газового розряду, який виникає за високої

температури між електродами, розведених на невелику відстань і супроводжується яскравим світінням у формі дуги.

Якщо дуговий розряд проходить при порівняно низькій температурі катода (наприклад, ртутна дугова лампа), то основну роль грає холодна емісія електронів із катода.

Температура катода (при атмосферному тиску) досягає 3000 °C. бомбардування електронами анода створює в ньому заглиблення — кратер дуги з температурою близько 4000 °C (при тиску 760 мм рт. ст.). Температура газу в каналі електричної дуги 5 000-6 000°С.

Для дугового розряду характерні велика густина струму при напрузі між електродами порядку кількох десятків вольт.

Характеристика Характеристика дугового розрядудугового розряду

Застосування дугового розряду

широке й різноманітне:

•при зварюванні й різанні металів,

•при виплавці сталі високої якості

(дугова піч);

• при освітленні (прожектори,

проекційна апаратура).

•Існують дугові лампи з ртутними

електродами у кварцових балонах.

Застосування дугового Застосування дугового розрядурозряду

Іскровий розрядІскровий розрядТакий розряд виникає зазвичай при тиску порядку атмосферного і супроводжується характерним звуковим ефектом - «тріском» іскри. Температура в головному каналі іскрового розряду може досягати 10 000 К. У природі іскрові розряди часто виникають у вигляді блискавок. Відстань «пробиває» іскрою в повітрі залежить від напруги і вважається рівним 10 кВ на 1 сантиметр.

Іскровий розряд має вигляд яскравих зигзагоподібних розгалужених ниток – каналів іонізованого газу. Супроводжується виділенням великої кількості теплоти і яскравим свіченням газу. Явища, які характерезують данний розряд, викликаються електронним та іонними лавами, що виникають в іскрових каналах,де тиск збільшується до сотень атмосфер. Прикладом іскрового розряду є блискавка.

Іскровий розрядІскровий розряд

Умови протікання іскрового Умови протікання іскрового розрядурозряду

Якщо джерело струму не здатний підтримувати самостійний електричний розряд протягом тривалого часу, то спостерігається форма самостійного розряду, звана іскровим розрядом.З різким зростанням розрядного струму напруга на розрядному проміжку протягом дуже короткого часу падає нижче напруги згасання іскрового розряду, що призводить до припинення розряду. Потім різниця потенціалів між електродами знову зростає, досягає напруги запалювання і процес повторюється.

Коронний розрядКоронний розрядКоронний розряд - це характерна форма самостійного газового розряду, що виникає в різко неоднорідних полях. Головною особливістю цього розряду є те, що іонізаційні процеси електронами відбуваються не по всій довжині проміжку, а тільки в невеликій його частині поблизу електрода з малим радіусом кривизни.

Виникає при порівняно високих тисках (порядку атмосферного) в сильно неоднорідному електричному полі. Подібні поля формуються у електродів з дуже великою кривизною поверхні (вістря, тонкі проводи). У природних умовах коронний розряд може виникати на верхівках дерев, щоглах - т. зв. вогні святого Ельма.

Характерні Характерні особливості особливості

коронного розрядукоронного розряду

Негативні наслідки Негативні наслідки коронного розрядукоронного розрядуНа лініях електропередачі виникнення

коронного розряду небажано, тому що викликає значні втрати енергії, що передається. З метою скорочення втрат на загальну корону застосовується розщеплення проводів ЛЕП на 2, 3, 5 або 8 складових, залежно від номінальної напруги лінії [для зменшення струму в провіднику]. Складові розташовуються в кутах правильного багатокутника (або на діаметрі кола, у разі розщеплення на 2 складових), утвореного спеціальної розпіркою.

Сподіваюсь, Сподіваюсь, успішно впорались з успішно впорались з

завданням!завданням!